JP2018131797A - 設備動力を最小にしたパズル式立体駐車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力モーターを１軸に１台とする最小数として、２軸２平面のパズル運転を可能にする駆動法と、位置情報をリミッター作動ＳＷによらない無センサーで保障制御するシステムを提供する。【解決手段】２軸２平面パズルでは２つの駆動モーターによる各軸毎にすべてのパレットに全ての角に４本のリターンワイヤー滑車を上部横行台車にも相対して４ケ設け、相対する２滑車に連通したワイヤーロープを２本用いて、全パレットに連続して昇降ウインチドラムに両端を固定する。運動するパレット以外は、横行台車に電磁ピンの働きで固定し、唯一選択可能な１台のパレットを運行する。横行も横行台車の各階同時移動をワイヤーロープに電磁ピン２本×２方向ロックする機構で、４本のワイヤーロープによるパレットの昇降スペースを作る片寄横行とする。駆動に伴う荷重は、運転状態をモーター負荷電流の検出でフィードバック制御する。【選択図】図１

Description

立体駐車装置の構造、駆動法、制御法。

機械式駐車場技術基準、（２０１５年）発行、公益社団法人 立体駐車場工業会

駐車場の集積化に必要なのが、機械式駐車場であり多くの機種、構造が開発され標準化で普及が進んだ。しかし、より低コストでより安全性の高い設備開発は続けられている。ここで最も普及しているパズル式と呼ぶ、一般的には４F以下が大半で最上階を含まず縦一列が他の階の駐車パレット昇降のために空間を持った特徴の設備、パズル式と呼ぶ設備が普及している。この設備の特徴はパレット毎に昇降動力と横行動力が取り付けられ、落下防止の電磁式の安全吊り具を周囲に４点取りつけ、上限・下限・左限右限にリミットSWが少なくとも８点/パレット以上設けられて、技術基準に記載された安全性を確保して作られている共通点がある。さらに、信頼性の機能保障のために高級な部品とメンテナンスが安全と信頼性の確保には不可欠である。これらの条件から設備制作、メンテナンス費用が高価となり、より低コストで信頼性が高い駐車装置の開発が望まれている。

本発明は、図１、図２に示すパズル式立体駐車装置の構成基本となるパレット毎に必要な動力設備を無くした２基の集合動力で、各パレットに必要な位置センサーをゼロとしたことで最も高価な電動力設備コストを大幅に低下させて、設備コストを約70％ダウンすることができ、さらに部品数量の激減とセンサーを無くしたことから、高い信頼性が得られるパズル式立体駐車設備に関する。

パズル式立体駐車装置は１Fの前面道路の出入庫以外、階上および背面の駐車に関しての出入庫は、必ず前面道路に接続する通路の確保が必要。この駐車パレットの必要運動は、横行と昇降のパズル運転による通路確保機能にある。

パズルの基本運転は、上層階のパレットを出入庫可能な１F道路面に誘導するための通路確保が最初に求められる。この目的は昇降パレットを下段へ運行可能にするためであり、効率運転には昇降パレットの階下の全パレットを同時に左右横行させる必要がある。この複数のパレットを同時にパズル横行させるための動力源を１つにする機能を得るための機械構造が求められる。

同様に出入庫運行には横行機能を持つ各パレットを含めて全パレットは、必ず前面道路に接続する１F との昇降機能が必要であり、この複数パレットの昇降動力源を１つにする機能を得るための機械構造が求められる。

さらに、パズル運行に必要な各パレットの位置情報、機械制御に必要なインターロック信号は、機能上重要な必要要件であるが設備コストダウンと信頼性向上には不要とする制御システムの構築が求められる。

パズル運行は基本的に図１、図３の昇降と図２、図４の横行２系統の運行からなる。パレットの運行は昇降の上限と下限、最上階を除き横行の左限と右限のそれぞれ定まった区画間の運行である。すなわち、昇降運行は共通の１F接地（下限）と保管される階（上限）の唯一選択されたパレット１台の運行であり、他のパレットはすべて昇降機能・横行機能が停止された固定状態での運行である。これは、図１に示す昇降パレットすべてを共通の２×２駆動ワイヤーで直列接続することで、図３に示す４−昇降用クラッチを非固定パレット（解除）にすることで、他のパレットが固定されていることから駆動ワイヤーの動力伝達による運動ができることを示す。すなわち、一つの動力源で昇降パレットを直列に接続するワイヤーロープと、パレットの固定解除を選択することで選択されたパレットのみが昇降機能を持つことができる。

同様に図２に示す横行パレットも定まった固定区間の移動であることから、全ての横行パレットに直列接続なる左右２方向同時に動く２×２横行用駆動ワイヤーロープと、２×２横行用クラッチを取り付けた各パレットが、図４に示すワイヤーロープとの固定・解除のクラッチ機能が電磁式などの採用で必要方向の必要箇所のパレットで固定解放機能が与えられ、左右横行駆動が同一パレットで両端部の２本一方向のみ選択可能となる条件で必要な昇降パレット運行空間を、全パレットを同時運行してパズル運行可能とすることができる。

さらに、何れの運行にも必要な荷重動力は、図３、図４に示す無負荷（最小）と運転負荷（中間）と運転終了負荷（最大）の３つの異なった負荷に大別できる。すなわち、無負荷とは設備が運転していない状態、運転完了状態である。この場合、各パレットは構造体に固定された状態を示し無負荷状態。運転負荷とは出入庫運転中を示し、図３に示す昇降の場合は実車運転と空パレット運転があり、昇降動力にその差が生じる。運転終了負荷とは図３図４に共に示す13.スプリング荷重でワイヤーにプリテンションを与え、パレットの片寄作業終了のために必要荷重を加えるためのものである。図５に示す駐車装置の自動制御システムは、一切の入力センサーを使用せずに自動シーケンスを構成する基本を示す。原点は基本的に作動完了状態を確認する目的のスプリングによる人工的な最大荷重を作り出し、到達により作業完了信号を得て運転を終了する方法である。これは入力機器の設置同様の機能を横行位置や昇降の上限位置到達確認できるインターロック信号を取得する機能負荷を意味する。これらの負荷の差異は電動力機器であるモータの電流値にほぼ比例することから、電流情報から理論的に基本的な3つの運転のためのフィードバック制御信号などが取得でき、自動運転が可能となる。

さらに、本発明は駐車設備の保守管理において、画像処理技術とAI（人工知能）の組み合わせで、空間の異常認識を行い、料金システムとの連携で運転準備完了条件の判断機能を担う。これには単数または複数の固定監視電子カメラを設置して駐車装置の規定区間の繰り返し定まった画像となる運転速度・停止位置の状態の把握と、変動する駐車中の自動車の想定外の異変を検出する。さらに鳥類やごみ類など外部からの不要物到来の監視を行い、画像処理・人工知能処理により設備機能の運転保証判断とメンテナンスの必要判定をも行う。一方運転手など人間とのマッチングに関する事故防止、防犯のために、少なくとも監視カメラ１基に人体感知の遠赤外作動カメラを用いて、画像処理により駐車場の機械運転による対人接触事故防止機能をつける。これらの処理は特別な個別のソフトを組むことなく人工知能による学習機能で実行可能とする。同時に保安のための画像記録を持ったインターネット回線接続による管理機能を併せ持つ。

従来不可能と思われた、2基のブレーキ付減速機付インバータ駆動制御モータのみによるセンサー機器を使用しないパズル式立体駐車装置を従来の必要設備コストの70％減を可能にすると同時に、運転故障が飛躍的になくなる高信頼性と出入庫の速度を著しく早くすることが可能となった革命的な立体駐車装置を提供する。

立体駐車装置の設計基準に示されている基本条件の、運動駐車パレットの保管時の機能とは異なる独立した固定装置は、基準を満たす設計取り付けを行っている。すなわち、設計基準を満足するために、取り付けが義務づけられている機能装置を基準とした考えで、図１、図２、図３、図４に示す電磁開閉機能のメカニカル機構からなるパレット毎に4個取りつけられる7．4−昇降用クラッチ、同様に電磁開閉機能のメカニカル機構からなる駆動ワイヤーに付けられた2個の2ウェイの固定フックを保持する8．2×2横行用クラッチを発明したことで、基本機能の昇降と横行の2つの運動動力のみで、運動中の荷重変動を監視することですべての必要制御を可能にした。さらに、これらの機能部品数を減少させて、さらに従来必要であった入力機器の取り付け、配線も不要となり、電動機器にかかわる工事がモータ2基の取り付けと取り付け義務がある固定保安機器以外には、全くなくなった。さらに、画像処理とAI処理で自動運転機能をもつ駐車設備の監視も可能となる。

最良の形態は、利用者が必要な出入庫時間が最大１時間と仮定する出入庫速度を可能とする数量規模が最適収納数量である。用途目的から仮に出入庫の入力操作時間が平均1分で、出入庫の動作に必要な平均時間を２分とすれば、平均処理時間が３分/台となり、２時間で全出庫と仮定すれば、120分/3分＝40台/基が最適となる。この時の必要動力は2基で動力は3.75kw〜5.5kwとなる。昇降速度は約20m/分、横行速度は10m/分で1分の出入庫ができる。さらに電磁クラッチは直流24V作動のφ16mmストローク20mmを用いて、メカニズムロック機構に固定機能はプレート穴にピストン押しこみメカニズムが高い信頼性が得られることから適する。なお、従来の電気接点の開閉などによる入力信号機材は一切使用しない全てアナログ運転動力電流変化信号の情報処理によるI T技術による制御とする。

AI: 人工知能
IT: 情報処理技術

モーター１基で上下リミットSWを使用しないパズル式駐車機の昇降機構17台収納4段パズル立体駐車設備を例に昇降機構を説明する図。昇降運転に必要な機能部材は太字アンダーライン表示。主要構造材は、1．構造フレーム、2．昇降用ブレーキ付減速モーター、3．横行用ブレーキ付減速モーター、4．駐車パレット、5．2×2横行用駆動ワイヤー、6．2×2横行駆動ワイヤー、7．4−昇降用クラッチ、8．2×2横行用クラッチ、9．横行台車フレーム、10．自動車。 モーター１基でリミットSWを使用しないパズル式駐車装置の横行機構 17台収容の4段パズルの横行機構を説明する図。横行運転に必要な機能部材は太字アンダーラインで表示。 モーター１基で多数のパレットを昇降駆動する機構昇降機能説明図である。昇降運転状態と降下運転状態、駆動ワイヤーの機能、荷重変化による動力電流変化信号処理による運転制御フィードバック制御の説明図。11．4−昇降クラッチ解除、12．4−昇降用クラッチ固定、13．スプリング作動、14．最大荷重、15．実車荷重、16．空荷重、17．無荷重、18．運転状態表示 モーター１基で多数のパレットを横行駆動する機構横行機能説明図である。横行運転状態と発生する荷重条件の説明図。19．最大荷重、20．スラスト荷重、21．無荷重、22．駆動状態表示 昇降・横行各モーター１基、位置情報なしでパズル駐車設備の駆動制御システム 23．3種電流値の入力情報、24．画像処理、運転準備完了で操作入力

Claims (5)

1. 立体駐車装置において、各パレットに上限固定機能がある複数の昇降駐車パレットを直列に駆動ワイヤーロープまたは駆動チェーンにより接続して、固定機能を解放したパレットを少なくともパレット数より少ない駆動モーターで昇降することができることを特徴とする駐車設備。
2. パズル式立体駐車装置において、固定区間を横行する各パレットに駆動用メカニカルクラッチ機能を持ち、複数の駐車パレットを直列にワイヤーロープまたはチェーンにより接続して、選択されたパレットのクラッチを作動させることで横行運行できることを特徴と駐車設備。
3. 駐車装置において、固定区間を運行する駐車パレットが必要な昇降の上限・下限や横行の左限・右限の駆動制御に、少なくとも無負荷・作動中負荷・固定の最大負荷と３点の負荷荷重に起因する動力の電流・電圧による検出情報によりフィードバック制御することを特徴とする駐車装置。
4. 駐車設備の保守管理において、単数または複数の固定監視電子カメラを設置して駐車装置の規定区間の運転停止の速度・停止位置と駐車中の自動車の異変と外部からの不要物到来の監視を行い画像処理・人工知能処理により設備機能の運転保証とメンテナンス判定を行う。または少なくとも監視カメラ１基に遠赤外感知作動カメラを用いて、駐車場の機械運転による対人接触事故防止を行うための画像処理機能を持ち人工知能処理による学習機能と保安のための画像記録を持ったことを特徴とする画像処理と人工知能制御設備を備えた駐車装置。
5. パズル式立体駐車装置において、各パレットに複数の昇降駐車パレットを直列に駆動ワイヤーロープまたは駆動チェーンにより接続して１個のブレーキ付減速機モータで昇降して、横行する複数の駐車パレットを直列にワイヤーロープまたはチェーンにより接続して１個のブレーキ付減速機モーターで横行、パズル運行に必要なフィードバック制御を動力の負荷電流の変化で制御することを特徴とする駐車装置。